Tecnología

El robot mantarraya, el precursor de los robots biológicos del futuro

Un concepto tan avanzado y de ejecución tan sencilla que podría ayudar al equilibrio ecológico del planeta

Cuando alguien dice “robot”, lo primero que se viene a la mente suele ser una máquina rígida de metal, capaz de movimientos de alta precisión pero poca destreza móvil. Quizá imagines a un autómata de apariencia humana, torpe y pesado, rompiendo el marco de la puerta para entrar a la cocina a lavar los trastes. Yo pienso en Robotina de Los Supersónicos o en el esqueleto cibernético debajo de la carne sintética de Arnold en Terminator. Puede que también pienses en el brazo robot de una fábrica de coches o un rover marciano. ¿Pero alguna vez imaginaste que un robot podría tener la forma de una mantarraya?

Hace tiempo que la ingeniería robótica se salió del marco tradicional, de llantas como método de desplazamiento, para incluir otros tipos de locomoción —pese a que en nuestro imaginario lo primero que viene a la mente es R2-D2—. Desde insectos electrónicos tan ligeros y flexibles que pueden deslizarse sobre el agua, hasta los sorprendentes perros robots con un brazo-cabeza de jirafa de Boston Dynamics. Si lo pensamos bien casi todo será “robot” en un futuro cercano: los nuevos coches autónomos, la forma evolucionada de las computadoras y, por otra parte, los dispositivos móviles con los que hasta podrás platicar todo el día.

La variabilidad de los robots actuales es tan alta que podríamos llenar páginas y páginas tan sólo enlistándolos, de nanomáquinas formadas por tan sólo un par de moléculas, a complejas redes de inteligencia artificial. No hay límites para lo que podemos crear. ¿Y qué hay de robots biomecánicos, construidos por tanto partes artificiales como biológicas? Según un reporte de Science, ya dimos los primeros pasos en esa dirección.

He aquí al robot mantarraya

Un grupo de científicos creó a un autómata que imita el movimiento de una mantarraya usando los músculos cardíacos de un ratón montado en un esqueleto con forma de raya. La máquina es un hermoso y extraño híbrido biocibernético que puede representar al primero de una nueva clase de robots submarinos.

Éste utiliza una capa de músculo que se contrae para jalar las aletas hacia abajo. Mientras que las mantarrayas naturales tienen otra capa de músculo para hacer el movimiento inverso, el esqueleto robótico está diseñado para rebotar después de la contracción, lo que le permite tener una estructura muy sencilla. Cuando los músculos son estimulados por señales de luz, ambas acciones combinadas desplazan a la criatura robótica hacia adelante.

A diferencia del diseño de otros robots, inspirados en tortugas marinas, pulpos, perros y cucarachas, este tipo de locomoción parece ser mucho más eficiente. El equipo de desarrollo reportó que pudieron mantener a la mantarraya en movimiento durante seis días, “superando los sistemas existentes de locomoción biohíbrida en términos de velocidad, distancia recorrida y durabilidad”. Gracias a este nuevo estilo de movimiento, los investigadores pudieron demostrar que el robot puede moverse con facilidad bajo el agua: utilizando luz en patrones específicos pudieron maniobrarlo en la dirección de las manecillas del reloj y en contrarreloj, así como moverlo por una pista de obstáculos.

La mantarraya robótica todavía no tiene uso práctico, pero no es tan difícil de imaginar cómo su estilo de movimiento puede ser aplicado a cualquier tipo de robot acuático. Drones con cámaras podrían usarse para monitorear el fondo marino de un modo mucho más eficiente, por ejemplo. Pero también, al incorporar de manera exitosa tejido vivo, puede representar una generación de maquinaria biológica. Incluso podría ser el comienzo de una era de vida sintética.

¿Cómo podría beneficiarnos la vida sintética?

El ritmo al que transformamos nuestro planeta es tan alto que muchos organismos no tienen tiempo de adaptarse de modo eficiente. Estamos empujando a la extinción a los corales y a innumerables especies que dependen de ellos. Es posible que los esfuerzos que apenas empezamos a hacer para desacelerar el calentamiento global no sean lo suficientemente contundentes. Por un lado, parece que nos enfrentaremos en un par de siglos a un planeta muy árido y con muy poca superficie terrestre. Pero quizá parte de la solución esté en la bioingeniería.

Ricard Solé, de la Institución Catalana de Investigación y Estudios Avanzados (ICREA, por sus siglas en catalán), cree que la creación de organismos sintéticos controlados puede reducir y hasta contrarrestar el impacto ambiental en escalas de tiempo humanas y no geológicas. Al introducir vida sintética en regiones claves del mundo sería posible, según Solé, capturar el nitrógeno de la atmósfera, incluso el dióxido de carbono por medio de fotosíntesis artificial. Se podrían reestablecer barreras ecológicas como los corales, modificando genéticamente las especies existentes para resistir temperaturas más altas y aguas más acídicas.

El escenario de Solé puede parecer perfecto para una novela de ciencia ficción, en la que todo se salga de control y los organismos sintéticos cobren conciencia o devoren al planeta entero, pero según Solé la bioingeniería permitiría controlar a los organismos del mismo modo en que la naturaleza encuentra balance por medio de una integración orgánica entre las especies, al codificar el ADN artificial para darles características muy específicas a estos nuevos seres vivos. Podría tratarse de bacterias que permitan la retención de humedad necesaria en la tierra para evitar la erosión. Podrían ser bacterias que consuman plástico y lo degraden en componentes orgánicos, que capturen nitrógeno y lo reintegren a la tierra como fertilizante, o que se encarguen de limpiar zonas específicas de contaminación y basura.

Pero no sería el límite de la bioingeniería. Solé cree que podrían crearse biocombustibles eficientes que no generen emisiones, así como medicamentos y terapias basadas en la regeneración acelerada de tejido dañado. Podría ser también la piedra angular para desarrollar biocomputación, sin los limitantes del silicón. Y, ¿por qué no?, robots vivos.

Quizá una mezcla de organismos creados y modificados para ayudarnos a limpiar nuestra biósfera, como organismos cibernéticos que mezclen la eficiencia de las máquinas con la sutileza y sustentabilidad de los seres biológicos. Corales robots podrían ayudar a nuevos corales modificados a integrarse en su nuevo ambiente o simplemente ayudarnos a monitorear la salud de los nuevos arrecifes.

Arcas de Noé espaciales

Un robot orgánico podría entrar con más facilidad en territorio salvaje para monitorearlo. En lugar de arriesgar la vida de los guardabosques en lugares como la sabana africana o las selvas de la India, robots biológicos podrían patrullar y tomar datos, así como reparar daños al ecosistema, sin ser descubiertos. En caso de ser dañados o destruidos podrían convertirse incluso en alimento para los animales de la región, y al tener la capacidad de degradarse no generarían residuos contaminantes.

Pero las aplicaciones de robots orgánicos y bioingeniería no terminarían ahí. Al ya no tener que depender de metales y plásticos, ni de la tala de árboles para obtener madera, virtualmente podríamos acabar con los desechos y las emisiones. Todo sería biodegradable, desde televisiones hasta coches. No habría ni siquiera cables. Quizá ni siquiera habría distinción entre inteligencia artificial y humana, al todo ser orgánico.

Por ahora la mantarraya cibernética con corazón de rata sólo puede darnos otras ideas. El mismo estilo de locomoción podría aplicarse a naves espaciales biológicas, que se alimenten de la energía de las estrellas y produzcan de manera orgánica alimento y agua para sus habitantes. Al no existir la resistencia en el espacio, una nave-mantarraya podría desplazarse grandes distancias con muy poco consumo energético, aleteando ocasionalmente, empujada por la energía infinita de las estrellas.

Podría tratarse de naves-colonia, por las que nos desplazaremos a través de la galaxia en busca de otras formas de vida y planetas habitables. O podría tratarse de exploradores vivientes, motivados por su código genético artificial a registrar y catalogar la galaxia. Quizá hasta arcas de Noé sintéticas, que absorban la información de otras especies y la almacenen para traerla a la Tierra o crearlas en otros planetas. Puede ser por el puro hecho de preservar la vida, de nutrirla, de cuidarla. Tal vez hasta descubramos que ya sucedió antes, en otro lugar de la galaxia, en una época remota, y que nuestro planeta fue concebido como un oasis para la vida sintética.

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